利用2004与2009年浙江省两期森林连续清查毛竹样地数据,应用因子分析、聚类分析、相关分析、多元方差分析及核密度估计方法,采用7个指标(样地生物量,样地株数,林分平均胸径,1,2,3和≥4度竹所占比例)描述毛竹林分非空间结构特征。结果表明:毛竹林分非空间结构特征的主导因素依次为年龄结构因子、样地生物量因子、林分平均胸径因子;浙江现有毛竹林老龄化问题较突出,林分中各龄级所占比极不合理,现有经营措施存在较大缺陷,从而使林分生产力衰退;样地株数较少时,林分平均胸径与样地株数几乎没有相关性,但随着样地毛竹株数的增加,表现出一定的负指数关系;影响毛竹林分生物量的主要因素依次是样地株数与林分平均胸径;7个指标中除3度竹所占比例没有显著差异外,其他指标都存在显著差异,使得毛竹林分非空间结构(由7个指标构成)在2004年与2009年存在显著性差异;平均胸径小于8.7cm的林分随着毛竹的生长所占比重在减少,而平均胸径大于8.7cm的林分在增加,这也说明2009年林分平均胸径比2004年显著增大,样地株数和林分生物量与林分平均胸径有类似的趋势。研究结果对毛竹林的可持续经营与固碳功能的提高有一定的参考价值。

研究鼎湖山自然保护区内处于演替前期的马尾松针叶林(PF)、处于演替中期的马尾松针阔混交林(MF)和处于演替顶极阶段的季风常绿阔叶林(MEBF)3种群落的凋落物及其不同分解层的现存量、持水量、持水速率和持水率。结果表明:凋落物现存量表现为PF(21.96t·hm^-2)>MF(14.59t·hm^-2)>MEBF(10.40t·hm^-2),顶极群落MEBF凋落物现存量最小;3种群落凋落物最大持水量为13.68~50.10t·hm^-2,持水深表现为PF(5.0mm)>MF(2.8mm)>MEBF(1.4mm);PF凋落物已分解层持水量占凋落物持水总量比重大(44.3%),而MEBF已分解层的贡献仅为16.7%;凋落物及其各分解层的持水量均随浸水时间呈对数关系增加,其截持水过程主要发生在0.5~2h内,0.5h内平均持水速率表现为PF(4.35mm·h^-1)>MF(2.22mm·h^-1)>MEBF(1.19mm·h^-1),均随浸水时间的增加按幂函数方程降低;凋落物最大持水率表现为PF(306.3%)>MF(289.0%)>MEBF(239.3%),且伴随PF→MF→MEBF的演替,半分解层及已分解层凋落物的持水率即持水能力明显降低;演替早期PF凋落物具有较高的降水截留能力,尤其是其凋落物的已分解层,而后期MEBF凋落物未分解层对整体截留能力贡献大。

提出以林窗空间体积代替林窗面积进行林窗研究的方法,研究广东湛江高桥红树林保护区林窗空间体积对林窗秋茄幼苗生长的影响。结果表明:秋茄林窗空间体积能显著影响秋茄幼苗的生长,林窗空间体积为120~160m³时秋茄幼苗可获得最佳生长空间,林窗空间体积过大会抑制秋茄幼苗生长。根据林窗具有影响幼苗高和冠幅的空间特征,结合盖度的生态学含义,提出红树林林窗空间营养指数新概念,给出其定义和量化公式,并进行实例计算,结果表明Ⅳ级(林穿空间体积为120~160m³)林窗空间营养指数最高。

通过大孔树脂吸附、硅胶柱层析、SephadexLH-20凝胶层析、半制备高效液相色谱及重结晶对青钱柳悬浮培养细胞三萜酸进行分离纯化,获得5个单体三萜酸,经高分离度快速液相-飞行时间质谱(RRLC-TOF/MS)、核磁共振氢谱(¹HNMR)和核磁共振碳谱(¹³CNMR)等分析,分别被鉴定为2α-羟基齐墩果酸、2α-羟基熊果酸、白桦脂酸、齐墩果酸、熊果酸,其中2α-羟基齐墩果酸和白桦脂酸是首次在青钱柳中得到分离鉴定。

采用量热法、干烧法、干灰化法对克拉玛依地区50个主要树种(乔木34种,灌木16种)干部的热值、碳含量、灰分含量进行研究。结果表明:50个主要树种干部的热值在17.753~19.112kJ·g^-1之间,均值为18.285kJ·g^-1,柠条、樟子松相对较大,分别为19.112,19.025kJ·g^-1;碳含量在44.57%~50.35%之间,均值为48.88%,以倒榆的碳含量最高(50.35%),其次为樟子松(50.34%)、黑果枸杞(50.11%)、大果沙棘(50.00%);灰分含量在0.29%~2.34%之间,均值为0.82%,胡密杨灰分含量最高(2.34%),樟子松最低(0.29%)。在生活型方面,34种乔木干部的平均热值为18.256kJ·g^-1,16种灌木为18.335kJ·g^-1,碳含量分别为48.86%和48.87%,灰分含量分别为0.82%和0.81%,皆不存在显著性差异(P>0.05)。热值与碳含量之间存在极显著的正相关关系(P<0.01),热值与灰分含量、碳含量与灰分含量之间的相关性不显著(P>0.05)。聚类分析结果将50种树木分成4个大类,其中柠条和樟子松为高热值、高碳含量树种,黑果枸杞、卫矛、紫丁香、杜梨、沙枣、大果沙棘、桑树、李为较高热值、较高碳含量树种,其余树种的热值和碳含量则较低。

应用热扩散式树干茎流计(TDP)对黄土高原水蚀风蚀交错区六道沟小流域内分布在坡地与坝地的旱柳树干液流进行连续监测,探讨2种立地条件下旱柳树干液流量与环境因子关系的差异。结果表明:2种条件下的旱柳树干液流速率变化趋势基本相同,但坝地旱柳的液流速率和树干液流量均显著高于坡地旱柳,坝地旱柳平均液流速率和树干液流量分别是坡地的1.4和3倍。2样地旱柳树干液流量的变化规律与气象因子基本一致,气象因子对旱柳树干液流量影响显著,旱柳树干液流量由气象因子与0~50cm土壤含水量综合作用决定,并且在气象因子增加到某一程度时旱柳树干液流量主要受到土壤含水量的影响。2样地土壤质地不同,土壤蒸发和渗漏强度存在较大差异,坡地沙土持水能力差,降雨后水分易发生渗漏,根区土壤有效含水量低,旱柳经常受到干旱胁迫,以致生长不良形成"小老树";而坝地无渗漏现象发生,供植物吸收的有效水分多,旱柳生长良好。

生殖调控是针叶树种遗传改良与良种生产过程中的重要环节,已经有许多实践经验积累,然而对其中雌雄球花发育及调控的分子生物学基础研究仍相当匮乏。以油松多个体多组织样本均一化cDNA文库为材料,通过转录组测序,获得46584个油松单基因簇;基于这些基因信息,设计并定制油松表达谱芯片;通过对雌雄球花基因表达芯片分析,筛选到2460个在球花发育后期显著差异表达的基因,其中1309个在雄球花优势表达,1151个在雌球花优势表达。分别从雄球花与雌球花优势表达的基因中各挑选1个表达水平差异超过800倍的基因,由于其功能未知,分别命名为MCE1(MaleConeExpressed1)与FCE1(FemaleConeExpressed1),并进一步分析它们在雌雄球花不同发育阶段的表达规律。结果表明:MCE1只在雄球花各发育阶段高水平表达,而在雌球花各发育阶段表达水平极低,推测其参与雄球花的整个发育过程;FCE1在早期雄球花中大量表达,但随着雄球花的发育其表达量会急剧降低,而在雌球花中却始终稳定地高水平表达,推测其在雌雄球花不同发育阶段发挥不同的作用。研究结果可为油松及近缘树种雌雄球花发育的分子生物学研究提供基础和新的思路。

Squamosa promoter binding protein like genes(SPLs)对植物开花具有重要的调控作用。基于转录组序列并利用RACE技术从光皮桦中分离获得BlSPL1基因,其cDNA序列全长1825bp,包含开放阅读框长1170bp,编码389个氨基酸,与桃PpSPL1(EMJ10405)的同源性最高(67%),属于陆地植物SPLs基因家族的groupVII分支。表达分析显示BlSPL1在光皮桦芽、雌花、雄花、幼苗中均有表达,在雄花和幼苗中表达量较低,但在芽发育成雌花过程中明显上调,推测其可能对早期的雌花形成起调控作用。同时,从57个不同的光皮桦无性系中克隆BlSPL1的基因组序列,进行单核苷酸多态性(SNP)分析,共检测到98个SNP位点,SNP频率为1/26bp,多样性指数π为0.00712。在外显子区域,共检测到28个SNP位点,其中11个为同义突变,17个为错义突变。进一步的连锁不平衡分析显示,随着序列长度的增加,不同光皮桦群体BlSPL1内的SNPs连锁不平衡在基因内部迅速衰退。

采用扩增保守区域、基因组步移及3'RACE技术,在团花树中克隆到15个α-expansin基因的cDNA序列,命名为AcEXPA2-16(GenBank注册号JF922686-JF922700),其相对应的基因组序列GenBank注册号为JF922701-JF922715。包括已知的AcEXPA1,这16个EXPA蛋白的大小及序列高度保守,包括N端的信号肽、3个外显子和2个内含子。通过氨基酸序列比对和系统进化树分析,AcEXPA1-16分为4个亚族,分别为A、B、C和D亚族。定量PCR分析显示AcEXPA1-16基因在同一组织中的表达存在冗余现象,而单个基因在不同的组织中又存在特异表达,尤其AcEXPA8在形成层中的表达水平极高。这表明AcEXPA8在木质部发生的过程中可能起到重要的作用。研究结果为在团花树中研究α-expansin基因与木质部的生长和材质的关系提供信息,并最终为林木分子育种提供潜在的候选基因。

以5个蒙古栎种源的当年生幼苗为试验材料,对其生长和生理特征进行测量和分析比较。结果表明:江密峰种源生物量最大,其根质量和总质量与其他4个种源差异都达到显著水平,同时单叶面积、栅栏组织厚度、光合色素含量及净光合速率(P_n)等相对于其他种源也具有一定的优势;不同种源间有机物分配规律一致,根质量所占比例均最大,超过70%,其次是叶质量,储存有机物的茎质量比例最小,均不到总质量10%;蒙古栎叶肉结构简单,5个种源栅栏组织厚度为41.99~56.89μm,不同种源间单叶面积和栅栏组织厚度存在显著差异(P<0.05);江密峰叶片的光合色素含量与其余4个种源均存在着显著差异(P<0.05),各种源P_n在6.25~8.94μmol·m^-2s^-1之间,差异不显著;生物量与光合色素、P_n、根质量、叶质量及栅栏组织厚度均达到了极显著正相关(P<0.01),与单叶面积显著正相关(P<0.05)。综上所述,不同种源生长生理特征均存在差异,蒙古栎遗传资源变异丰富,江密峰种源表现最好,应用潜力大。

采集东北地区落叶松人工林、皆伐迹地和农田不同深度土壤进行分析,以便确定森林皆伐、农田化过程中土壤碳及肥力变化及其垂直剖面差异。结果表明:1)4个地点林地0~20cm土层有机碳储量平均为93.0t·hm^-2,显著高于农田57%和皆伐地24%,而深层(20~80cm)农田土壤有碳储量均值大多高于林地和皆伐迹地(P<0.05),但是后二者差异大多不显著;无机碳较有机碳低3个数量级,且与有机碳变化趋势相反,但对土壤碳收支影响较小。2)农田0~20cm土壤全氮和碱解氮储量分别较林地低52%和65%(P<0.05),较皆伐迹地低30%和86%(P<0.05),但深层呈农田高于林地与皆伐迹地的趋势;农田0~20cm土壤全钾储量高于林地39%(P<0.05),深层差异呈变小趋势;不同土层及不同处理方式之间土壤全磷储量均未产生显著变化。3)农田0~20cm土壤密度显著高于林地(27%)(P<0.05)和皆伐迹地(15%)(P<0.05),但是深层差异不显著;不同土层林地、皆伐迹地和农田土壤pH值和电导率差异均未达到显著水平(P>0.05)。综合来看,不同处理对土壤的影响表层大于深层且差异明显,多数指标在农田、林地、皆伐迹地间变化趋势表层与深层不同甚至相反。

毛竹笋期生长与毛竹生长快、产量高、固碳功能强有非常密切的关系,研究毛竹笋期生长模型意义重大。本研究指出毛竹笋期生长受很多随机因素的干扰,其实质上是随机过程,并应用随机过程理论与Sloboda生长方程构建了毛竹笋期生长的随机过程模型,及对该模型的特征函数进行研究。用本文构建的模型结合实测数据资料表明:1)毛竹笋期生长在大约55天完成,其生长过程可以分为2个阶段:1~25天为第1阶段,该阶段毛竹生长比较缓慢,25~55天为第2阶段,该阶段毛竹处于爆发式生长;2)对于给定的生长时间(本文指天数),毛竹的累积生长量是随机变量,其概率分布曲线由左偏峰逐步转化为正态分布,且其分布的峰值起初显著下降,后逐步变为平稳;3)毛竹笋期生长的第1阶段(1~25天),其生物量的累积量不大,但在生长的第2阶段(25-55天),因竹高处在爆发式增长阶段且地径不变,其生物量的累积速度非常快,体现了毛竹超强的固碳功能;4)对于不同的毛竹,Sloboda生长方程参数k,b的值相同,而SI的值服从正态分布。本研究给出的毛竹笋期生长随机过程特征函数(均值函数、相关函数与标准差函数),为进一步研究毛竹其他性质奠定基础。

采用挖掘取样法对北京市典型城市森林中针+阔+草、针+灌+草、阔+灌+草和灌+草4类植物配置模式以及油松混交林和绦柳混交林中细根形态特征进行研究,分析细根形态特征与土壤养分间的关系。结果表明:1)北京市城市森林林分细根以表层分布较多,0~20cm土层中的细根生物量占细根总量的70%以上。2)配置模式对土壤中细根有显著影响,乔+灌+草配置在0~20cm土层中细根较多,灌+草配置在20~40cm土层中细根较多;3)阔叶乔木对0~20cm土壤中细根贡献较大,而针叶树对20~40cm土壤中细根贡献较高;在针叶树骨干树种背景下,灌木比乔木对土壤细根的贡献更高。4)混交林细根较纯林显著发达,且细根分布更合理。5)树种组成对细根产生显著影响,其中,丁香对细根的贡献率在5种油松混交林中最高,榆叶梅对细根的贡献率在3种绦柳混交林中最高。因此,从根系分解及其对土壤有机质和养分归还角度来看,科学确定树种组成及其配置模式对改良城市森林土壤、促进城市森林健康有积极的作用。

采用静水崩解法研究黄土坡面同一土类背景下不同土地利用类型(侧柏林、刺槐林、油松林、黑杨林、荒草地、农耕地)土壤抗蚀性的差异及产生原因,并分析土壤抗蚀性与土壤理化性质的相关性。结果表明:0~10cm土层,侧柏林地崩解量最少,农耕地崩解量远远大于林地与荒草地,而10~20cm土层,黑杨林地崩解量最小,其次为油松、侧柏、刺槐林地,荒草地与农耕地崩解量差别不大,这与植被对土壤理化性质的影响有关;不同土地利用类型土壤的崩解速率均随着时间增加而逐渐减小,初始速率最大;土壤团聚体含量与土壤抗蚀性极显著相关,林地土壤由于其理化性质得到改善因而增强了抗蚀性。

应用扫描电镜技术对竹织叶野螟雌雄蛾触角感器进行研究。结果表明,竹织叶野螟触角呈丝状,由柄节、梗节和分为74~80个亚节的鞭节组成。触角上存在7种感器,其中毛形感器数量最多,其次是耳形感器和腔锥形感器;毛形感器、刺形感器、腔锥形感器Ⅰ型、耳形感器Ⅰ型、栓锥形感器、鳞形感器和Böhm氏感器为雌雄蛾所共有,腔锥形感器Ⅱ型、耳形感器Ⅱ型仅分布于雄蛾触角上,且腔锥形感器Ⅱ型为螟蛾科首次发现。对竹织叶野螟触角各感器的形态、分布以及雌雄间触角感器形态和数量差异进行描述,此外就竹织叶野螟与其相近种昆虫触角感器间的差异进行讨论。

从杨树根际筛选出一株荧光假单胞菌JW-JS1菌株,通过液体发酵试验研究其溶磷特性,并利用温室盆栽试验探究其对杨树苗木的促生效果。结果表明:该菌株分别以葡萄糖为碳源,硫酸铵为氮源和碳氮比为100∶1时溶磷能力最强,溶磷量分别达到580.72,708.34和608.97mg·L^-1;该菌株分别在温度为30℃,初始pH7.0,装液量为1/5和NaCl质量浓度为0时溶磷能力最强,溶磷量分别为562.89,594.58,638.62mg·L^-1和527.82mg·L^-1。接种该菌株可显著促进NL-895杨和美洲黑杨苗期的生长和营养元素含量的提高,其中,NL-895杨和美洲黑杨的苗高、地径、鲜质量和干质量分别比CK增长21.96%,5.04%,57.33%,54.36%和51.66%,1.98%,150.18%,168.49%,植株体内P,K,Ca和Mg含量分别比CK增长25.16%,19.75%,17.12%,10.10%和27.55%,125.53%,55.47%,102.94%。

成熟材含量的高低决定木材性质的优劣,合理界定幼龄材与成熟材的分界点,准确预测成熟材材质有利于木材高效加工利用。为了确定人工林班克松的成熟期和预测成熟材解剖性质,采用支持向量机(SVM)界定幼龄材与成熟材的分界点,在此基础上利用幼龄材解剖性质预测成熟材解剖性质。结果表明:人工林班克松幼龄材与成熟材的分界点在树木生长的第18年;成熟期解剖性质明显优于幼龄期,变化较幼龄期平缓;成熟预测误差低、相关性高;预测曲线能够体现解剖性质整体的变化趋势,但对解剖性质测试集突变点及其之后的变化情况表现不足。

对采自于河南省南阳市的21年生楸树新无性系宛楸8401和宛楸8402与生产上广泛应用的金丝楸无性系进行木材主要物理力学性质的对比研究。结果表明:3个无性系的基本密度、气干密度、端面硬度、弦面硬度、径面硬度、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度、冲击韧性、弦向抗剪强度和径向抗剪强度差异极显著,宛楸8401和金丝楸相近,且显著优于宛楸8402;3个无性系的成熟材与幼龄材的物理力学性质也表现出显著差异;与黄菠萝、核桃楸、红椿和香樟相比,宛楸8401和金丝楸与香樟和黄菠萝相近,优于红椿,但是比核桃楸稍差,宛楸8402与红椿相近。

设计一双锥度模具来替代生物质常温液压成型机中的单锥度模具。对双锥度模具进行力学分析,并建立基于ANSYS的双锥度模具的有限元模型;对4种不同物料在同一双锥度模具下进行压缩试验,得出模具的锥度α、β,锥长l₁、l₂,保形长度l₃以及出口直径d对物料的成型密度都有一定的影响;分析在挤压过程中物料(秸秆)的变形趋势及其摩擦应力分布,得到材料在双锥度模具中所受载荷的变化规律;在同一模具下,不同物料的压缩循环过程具有相同的变化规律,物料的压力均值与密度均值也有一定关系;对于同种材料,双锥度模具下的最大压力峰值要大于单锥度。

以我国南方杉木主产区的典型林场为案例点,基于3种不同立地条件和经营强度的土地类型上进行裸地造林的假设,运用改进的杉木生长模型和修正的Faustman-Hartman模型分析增加碳汇收益对杉木人工林经营的影响。研究发现:考虑碳汇收益将明显增加林地作为资产的价值,林地作为资产的价值增加可能使其他用途的土地转化为林业用地,最优轮伐期也随着碳汇价格的增加而呈延长趋势,但对不同类型林地的影响存在差异。中等和劣等林地的碳汇供给量对碳汇价格的反应更加敏感,为通过市场和价格手段来改变现有林地经营方式进而增加林地的森林碳汇供给提供了可能。杉木林地的碳汇供给量与利率和木材价格呈负相关关系,但是利率和木材价格变化对不同类型林地的影响又各不相同。利率和木材价格变化对优等林地的碳汇供给量影响整体不显著,但在一个较低利率水平下或者木材价格下降的情景下,中等和劣等林地杉木碳汇的供给量大幅度提高。碳汇供给量与利率的变化关系也为采用金融手段来刺激增加森林碳汇提供可能。

分析森林碳汇机制下林业行为对生物多样性的潜在影响及我国森林碳汇有关生物多样性保护的规制中存在的问题,提出应该在生态价值理念指导下完善《森林法》中相关制度,建立森林碳汇项目的生物多样性环境影响评价制度和森林生物多样性监测体系及REDD+项目生物多样性保护补偿的融资机制等建议。

采用凋落物袋法研究土壤温度和水分含量对不同立地条件下马尾松林凋落物叶分解的影响。结果表明:分解540天后,20,30和46年生林分凋落物叶干质量剩余率分别为63.57%,59.80%和65.50%,30年生林分与20,46年生林分差异显著;凋落物叶分解速率与土壤温度呈极显著二次函数关系(P<0.01),与土壤水分含量呈线性关系但相关性不显著(P>0.05),凋落物叶分解速率与土壤水分含量/土壤温度比值呈极显著三次函数关系(P<0.01);20,30和46年生林分土壤水分含量/土壤温度比值分别为0.91~14.99,0.49~4.57和0.63~11.25,且马尾松林土壤水分含量/土壤温度比值为0~4.0时凋落物叶分解相对较快,4.0~12.0时分解相对较慢。

‘赤霞'是由紫薇品种‘Victor'天然杂交种子播种实生选育出的新品种。该品种花红色,颜色艳丽,开花繁茂,有香味。经多年繁殖其性状稳定、适应性强,为优良的夏季观花树种。可通过扦插、嫁接等方法繁殖。适宜在紫薇适生区的园林绿化中推广应用。